Entwicklung schneller MR Elastographie-Aufnahmetechniken

Hintergrund: In der MRE besteht eine komplexe Wechselbeziehung zwischen Signalzerfall, Kodierzeit, Anregungsfrequenz, Wellendämpfung, Kodierrichtung, Wellenpolarisation und der Qualität der ermittelten viskoelastischen Kenngrößen. Beste Resultate erfordern ein Maximum an Information welches z.B. durch die Aufnahme aller Komponenten des Scherwellenfeldes in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung bei multiplen Anregungsfrequenzen erzielt werden kann.

Ziel der Entwicklung: Single-shot Aufnahmetechniken, die mit einer einzigen mechanischen Stimulation ein komplettes Wellenbild messen. Mittels verschachtelter Schichtaufnahmen können quasi kontinuierlich 3D-Datensätze der kompletten Wellenfelder erhoben werden.

Anwendung: Alle Weichgewebe im menschlichen Körper

Erwartete neue Erkenntnisse: Neben der Scherelastizität können Kenngrößen zum inhärenten Gewebedruck erhoben werden. Diese neuartigen mechanischen Parameter können sich bei Krankheiten wie Leberfibrose oder Hydrozephalus signifikant ändern.

Abb1: Kodiereffizienz der Bewegungskodiergradienten (motion-encoding gradient, MEG) als Funktion der Scherwellenfrequenz. Für die kardiale EPI-MRE wurde ein MEG entsprechend der roten Kurve verwendet. Die gestrichelten Kurven repräsentieren Gradienten mit Moment-Nulling niedrigerer Ordnung.

Abb2: Schema der Bildgebungssequenz für kardiale EPI-MRE (nicht maßstabgetreu). Die Grafik zeigt die Aufnahme eines einzelnen Bildes. Alle Gradienten sind auf derselben Achse dargestellt, obwohl der Bewegungskodiergradient (MEG, in grün) (in aufeinanderfolgenden Aufnahmen) auf allen drei Gradientenachsen geschaltet wurde, um für jede Schicht ein Vektorfeld der Wellenbewegung aufzunehmen.

Abb3: Die Region-of-Interest (ROI) für den Herzmuskel des linken Ventrikels (zwischen den roten Linien), für das Blutvolumen des linken Ventrikel (eingeschlossen von der inneren roten Linie) und für die Leber (grüne Linie), projiziert auf ein Standard-CINE MR-Bild.

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